海洋铁施肥:增加海洋中的铁含量是气候变化的可持续解决方案吗?

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海洋铁施肥:增加海洋中的铁含量是气候变化的可持续解决方案吗?

海洋铁施肥:增加海洋中的铁含量是气候变化的可持续解决方案吗?

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科学家们正在测试增加水下铁是否会导致更多的碳吸收,但批评者担心地球工程的危险。
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      量子运行远见
    • 2022 年 10 月 3 日

    洞察总结

    为了探索海洋在气候变化中的作用,科学家们正在测试在海水中添加铁是否可以促进生物体吸收二氧化碳。这种方法虽然很有趣,但由于海洋生态系统和自我调节微生物的复杂平衡,可能不会像希望的那样有效。其影响延伸到政策和行业,呼吁仔细考虑环境影响并开发侵入性较小的碳固存方法。

    海洋铁肥化背景

    科学家们正在通过增加海洋中的铁含量来促进吸收二氧化碳的生物体的生长,从而对海洋进行实验。 虽然这些研究最初很有希望,但一些研究人员认为,海洋铁施肥对逆转气候变化几乎没有影响。

    世界海洋主要通过浮游植物活动对维持大气碳水平负有部分责任。这些生物体从植物和光合作用中吸收大气中的二氧化碳;那些没有被吃掉的,会保留碳并沉入海底。浮游植物可以在海底停留数百年或数千年。

    然而,浮游植物的生长需要铁、磷酸盐和硝酸盐。铁是地球上第二常见的矿物质,它从大陆上的灰尘进入海洋。同样,铁沉入海底,因此海洋的某些部分的这种矿物质含量比其他部分少。例如,南大洋的铁含量和浮游植物数量都低于其他海洋,尽管它富含其他常量营养素。

    一些科学家认为,鼓励水下铁的供应可以导致更多可以吸收二氧化碳的海洋微生物。 自 1980 年代海洋生物地球化学家约翰·马丁(John Martin)进行基于瓶的研究表明,在高营养海洋中添加铁可迅速增加浮游植物种群,海洋铁肥的研究一直存在。 由于马丁的假设而进行的 13 次大规模铁施肥实验中,只有两次能够去除因深海藻类生长而损失的碳。 其余的未能显示影响或结果模糊。

    破坏性影响

    麻省理工学院的研究强调了海洋铁施肥方法的一个重要方面:海洋微生物与海洋矿物质浓度之间的现有平衡。这些微生物对于从大气中吸收碳至关重要,它们表现出自我调节能力,改变海洋化学以满足其需求。这一发现表明,仅仅增加海洋中的铁可能不会显着提高这些微生物吸收更多碳的能力,因为它们已经优化了环境以实现最大效率。

    在实施铁施肥等大规模地球工程项目之前,政府和环境机构需要考虑海洋系统内错综复杂的关系。虽然最初的假设表明添加铁可以大幅增加碳固存,但现实情况更为微妙。这一现实需要采取更全面的方法来缓解气候变化,并考虑到海洋生态系统的连锁反应。

    对于寻求未来技术和方法来应对气候变化的公司来说,这项研究强调了彻底了解生态的重要性。它要求实体超越简单的解决方案,投资于更多基于生态系统的方法。这种观点可以促进开发不仅有效而且可持续的气候解决方案的创新。

    海洋铁施肥的影响

    海洋铁施肥的更广泛影响可能包括: 

    • 科学家们继续进行铁施肥实验,以测试它是否可以振兴渔业或对其他濒临灭绝的海洋微生物起作用。 
    • 一些公司和研究机构继续合作进行实验,试图实施海洋铁肥化计划以收集碳信用。
    • 提高公众对海洋铁施肥实验(例如藻类大量繁殖)的环境危害的认识和关注。
    • 来自海洋保护主义者的压力,要求永久禁止所有大型铁施肥项目。
    • 联合国就允许在海洋上进行的实验及其持续时间制定了更严格的指导方针。
    • 政府和私营部门增加对海洋研究的投资,导致发现海洋碳封存的替代性、侵入性较小的方法。
    • 国际机构加强监管框架,确保海洋肥化活动符合全球环境保护标准。
    • 随着企业寻求遵守更严格的海洋实验法规,环境监测技术面临新的市场机遇。

    需要考虑的问题

    • 在各种海洋中进行铁施肥可能会产生哪些其他影响?
    • 铁施肥还会如何影响海洋生物?